高考物质结构题型分类精华(大多数为高考真题)

高中化学高考真题选 学而不思则罔，思而不学则殆！ 高考物质结构题型分类精华（大多数为高考真题）第 9 页1、 原子结构要点：136号元素未成对电子与电子排布的关系：（1） 有1个未成对电子的排布为：ns1、ns2np1、ns2np5、3d14s2、3d104s1（2） 有2个未成对电子的排布为：ns2np2、ns2np4、3d24s2、3d84s2（3） 有3个未成对电子的排布为：ns2np3、3d34s2、3d74s2（4） 有4个未成对电子的排布为：3d64s2（5） 有5个未成对电子的排布为：3d54s2（6） 有6个未成对电子的排布为：3d54s1要点：此类问题的格式为1、 136号元素的基态原子的核外电子排布中，未成对电子数与电子层数相等的元素有_种。2、 可正确表示原子轨道的是( )A2s B2d C3px D3f3、 书写或推断已知基态原子（离子）的电子排布式（图）（1） 基态Ge原子的核外电子排布式为Ar_（2） 镍元素基态原子的电子排布式为_（3） Cr3+基态核外电子排布式为_（4） 31Ga基态原子的电子排布式是_（5） 元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为_4、 判断原子核外电子的运动状态（1） 镍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为_（2） 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出的概率密度分布可用_形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_对自旋相反的电子。（3） 铝原子核外电子云有_种不同的伸展方向，有_种不同运动状态的电子，有_种不同能级的电子。5、 根据核外电子排布规律推断元素（1） 前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A-和B+的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2.试回答下列问题：1） A、B、C元素的元素符号分别为_、_、_。2） D2+的价层电子排布图为_。（2） M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层相同。回答下列问题：1） M元素的名称为_；2） 元素Y的基态原子的核外电子排布式为_。参考答案1、5 2、AC 3、（1）3d104s24p2（2）1s22s22p63s23p63d84s2（3）1s22s22p63s23p63d3（4）1s22s22p63s23p63d104s24p1（5）6s1 4、（1）2；（2）电子云，2；（3）4，13，5 5、（1）1）F，K，Fe，2）略；（2）1）铜，2）1s22s22p63s23p5 2、 原子结构与元素的性质1、 综合考查元素周期表的结构、元素推断、元素的性质（1） 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右下图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，下列说法不正确的是A原子半径：WZYXB最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZ C最简单气态氢化物的热稳定性：YXWZD元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等（2） a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2-和c+的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是Aa与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1Bb与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物Cc的原子半径是这些元素中最大的Dd与a形成的化合物的溶液呈弱酸性（3） X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为：nsnnpn+2AZ存在质量数为23，中字数为12的核素WW有多种化合价，其白色氢氧化合物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色1）W位于元素周期表第_周期第_族，其基态原子最外层有_个电子。2）X的电负性比Y的_(填“大”或“小”)；X 和Y的气态氢化物中，较稳定的是_（写化学式）。2、 第一电离能的比较及其应用（1） 元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1958 kJmol1、INi=1753 kJmol1，ICuINi的原因是_。（2） 根据元素周期律，第一电离能Ga_（填“大于”或“小于”）As。（3） N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4I/kJmol-15781817274511578则该元素是_（填元素符号）（4） 已知某原子的各级电离能如下：I1=578kJmol-1，I2=1817kJmol-1，I3=2745kJmol-1，I4=11578kJmol-1，则该元素在化合物中表现的化合价为_。（5） 第一电离能介于B、N之间的第2周期元素有_种。3、 电负性的比较及其应用（1） Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是_；（2） CH4、CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序是_；（3） Ni是元素周期表中第28号元素，第2周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是_；（4） Ge（锗）的电负性_（填“大于”或“小于”）S（硫）。参考答案1、（1）A；（2）A；（3）1）四，VIII，2，2）小，H2O 2、（1）金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子；（2）小于;（3）Al;（4）+3（5）3 3、（1）OGeZn；（2）HCO；（3）C（4）小于3、 共价键要点：1、 判断键和键（1） 1 mol HCHO分子中含有键的数目为_；（2） 石墨烯如图所示是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，图中，1号C与相邻C形成键的个数为_。（3） 1mol CO2含有键的数目为_。（4） CO与N2结构相似，CO分子内键与键个数之比为_。2、 用键参数判断分子的性质（1） 碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO键能/(kJmol1)356413336226318452硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。3、 推断等电子体并预测其性质（1） 与H2O互为等电子体的一种阳离子为_（填化学式）；（2） 与OH-互为等电子体的一种分子为_（填化学式）；（3） 写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式：_；（4） 在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。根据等电子原理，CO分子的结构式为_。（5） 等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理如N2和CO为等电子体，下表为部分元素等电子体的分类和空间构型表：试回答：1） 写出下面离子的空间构型：BrO3-_，CO32-_，ClO4-_；2） 由第一、二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有_。3） SF6的空间构型如下图所示，请再按照图1的表示在图2中表示OSF4分子中O、S、F原子的空间位置。已知OSF4分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键。参考答案1、（1）3NA；（2）3；（3）2NA；（4）1：2 2、由表中数据可知，C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成；由表中数据可知，C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定而Si-H键的键能却远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键 3、（1）H2F+；（2）HF；（3）CCl4（或SiCl4）等；（4）；（5）1）三角锥形，平面三角形，四面体形，2）O22-，3）4、 分子的立体构型要点：要点：杂化方式等性杂化不等性杂化spsp2sp3sp3轨道间夹角18012010928120”或“”），其原因是_。（4） 乙酸的沸点要高于乙醛，其主要原因是_。（5） 在元素周期表中氟的电负性最大，用氢键表示式写出氟的氢化物溶液中存在的所有氢键_。（6） 碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。（7） 氢的氧化物与碳的氧化物中，分子极性较小的是_（填分子式）。（8） X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，试比较X的氢化物与同族第2、3周期元素所形成的氢化物的稳定性和沸点的高低，并说明理由_。参考答案1、（1）极性，sp3；（2）sp2，极性；（3）2、（1）键、键（或极性键）；（2）范德华力，氢键，CO2分子直径小于笼状结构空腔直径，且与水的结合能大于CH4； 3、（1）GeCl4、GeBr4、GeI4的熔点和沸点依次升高，原因是它们分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强。（2）H2O与CH3CH2OH分子间形成氢键，增大了CH3CH2OH的溶解度。（3）PH3AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：NH3AsH3PH3，原因是NH3可以形成分子间氢键，沸点最高，AsH3的相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高。6、 晶体的常识1、 晶体与非晶体的鉴别（1） 准晶体是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过_方法区分晶体、准晶体和非晶体。（2） 趁热过滤后，滤液冷却结晶。一般情况下，下列因素中有利于得到较大的晶体的是_。A缓慢冷却溶液 B溶液浓度较高C溶质溶解度较小 D缓慢蒸发溶剂如果溶液发生过饱和现象，可采用_、_等方法促进晶体析出。2、 判断晶胞中的微粒数和晶体的组成（1） 钒的某种氧化物的晶胞结构如图甲所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为_、_。（2） 石墨烯可转化为富勒烯（C60），某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图乙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为 ，该材料的化学式为 3、 判断晶胞的结构及有关晶胞的计算（1） A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a0.566nm，F的化学式为_：晶胞中A 原子的配位数为_；列式计算晶体F的密度(g.cm-3)_。（2） 晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为；B为；C为，则D原子的坐标参数为_。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知单晶的晶胞参数，其密度为_（列出计算式即可）。（3） GaAs的密度为gcm-3，其晶胞结构如图所示。Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol-1和MAs gmol-1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏伽德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。参考答案1、（1）X射线衍射；（2）AD，加入晶体、用玻璃棒摩擦容器内壁 2、（1）4、2；（2）12，M3C603、（1）；8；（2）；（3）7、 分子晶体与原子晶体1、 判断晶体类型和化学键类型（1） CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于_晶体。（2） GaAs的熔点为1238，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_键键合。2、 典型分子晶体、原子晶体结构的判断（1） 金刚石的晶体结构如图所示。在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接_个六元环，六元环中最多有_个C原子在同一平面。（2） 单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_个原子。3、 比较分子晶体原子晶体的熔、沸点（1） 下列关于CH4和CO2的说法正确的是_（填序号）。a固态CO2属于分子晶体bCH4分子中含有极性共价键，是极性分子c因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2dCH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp（2） 氧元素能形成同素异形体，其中沸点高的是_（填分子式），原因是_。参考答案1、（1）分子；（2）原子晶体，共价（或极性）；2、（1）12，4；（2）共价，3； 3、（1）a、d；（2）O3，O3相对分子质量较大，分子极性强，范德华力较大。8、 金属晶体1、 考查金属键、金属晶体的判断（1） 单质铜和镍是_键形成的晶体。（2） NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：，则上述化学方程式中前种物质所属的晶体类型有_（填序号）。a混合晶体 b分子晶体 c原子晶体 d金属晶体（3） Si、Mg、Cl2晶体的熔点由高到低的顺序是_。2、 金属晶体堆积模型的判断及有关计算（1） 一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_；该晶体中，原子之间的作用力是_。（2） 铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a=0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示铝单质的密度_gcm-3（不必计算出结果）。3、 考查石墨晶体的结构、性质及迁移应用（1） 单层石墨中碳原子的杂化方式为_，石墨属于_晶体。（2） 石墨晶体中，层内C-C键的键长为142pm，而金刚石中C-C键的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的_共价键，而石墨层内的C-C间不仅存在_共价键，还有_键。（3） 氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法，正确的是_(填序号)。a.立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大b.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c.两种晶体中的BN键均为共价键 d.两种晶体均为分子晶体六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为